18新利最新登入模拟和数字记录是如何运作的吗

托马斯·爱迪生创建了第一个设备在1877年录制和播放声音。他的方法使用一个非常简单的机制来存储一个模拟波机械。在爱迪生的原始留声机膜片直接控制一根针,针挠一个模拟信号到锡纸缸:

你说到爱迪生的设备而旋转的圆柱体,和针“记录”你说到锡。随着膜片振动,针也一样,这些振动铭刻上锡。玩的声音,针移到槽在记录期间挠。在回放期间,振动压入锡针振动引起的,导致隔膜振动和播放的声音。

这个系统是提高了埃米尔柏林1887年生产留声机,也是一个纯粹的机械装置使用一根针和隔膜。留声机的主要改进是使用平记录有螺旋槽,使大规模生产简单的记录。现代留声机相同的方式工作,但针是放大的信号读取电子,而不是直接振动机械隔膜。

是什么在爱迪生的留声机针刮到锡缸?这是一个模拟波代表产生的震动你的声音。例如,这是一个图形显示模拟波由说“你好”这个词:18新利最新登入

这个波形记录电子而不是锡纸,但原理是相同的。这张图显示是什么,本质上,的位置18新利最新登入麦克风的隔膜(Y轴随着时间的推移)(X轴)。振动是非常快速,膜片的振动每秒1000振荡。这是爱迪生的波挠到锡纸的设备。注意,“你好”这个词的波形是相当复杂的。纯音只是一个正弦波振动在一定的频率,这样500 -赫兹波(500赫兹= 500每秒振荡):

你可以看到的存储和回放模拟波可以非常简单——挠到锡无疑是一个直接和简单的方法。问题的简单方法是忠诚不是很好。例如,当您使用爱迪生的留声机,有很多粗糙的噪音与目标信号存储、信号是在几个不同的方式扭曲。如果你扮演一个留声机反复,最终它会磨损,当针通过槽它变化略(并最终消除)。

在一个CD(和其他数字录音技术),目标是创建一个记录的高保真(非常高的原始信号之间的相似性和复制信号)完美的复制(录音声音相同的每一次你玩它不管你玩多少次)。18新利最新登入

为了实现这两个目标,数字录音将模拟波转换成一串数字和数字而不是波记录。转换是通过一种称为装置模拟-数字转换器(ADC)。播放音乐,数字转换回模拟波流的数模转换器(DAC)。模拟波产生的DAC放大和美联储演讲者产生的声音。

模拟波产生的DAC每次都是相同的,只要数量不是损坏。模拟波产生的DAC也将非常类似于原始的模拟波如果产生的模拟-数字转换器在高采样率和准确的数字。

你可以理解为什么cd有如此高保真如果你更好地理解模拟数字转换过程。假设你有一种声波,你希望与ADC样品。这是一个典型的波(这里假设每个蜱虫在水平轴代表1000秒):

当你样品波模拟-数字转换器,你能够控制两个变量:

在下图中,我们假设采样率1000每秒,精度10:

绿色的矩形代表样本。每1000秒,ADC看着波和挑选最接近0到9的数字。选择数量显示在图的底部。18新利最新登入这些数字是原始波的数字表示。DAC再现波从这些数字时,你得到了蓝线如下图所示:18新利最新登入

你可以看到蓝线失去了相当多的细节最初发现红线,这意味着复制保真度的波不是很好。这是抽样误差。你减少抽样误差通过增加采样率和精度。在下图中,速度和精度提高2倍(20层次的速度每秒2000个样本):

在下图中,速度和精度又翻了一番(40等级以每秒4000个样本):

你可以看到,随着速度和精度的增加,富达(原始波之间的相似性和DAC输出)的改善。CD的声音,忠诚是一个重要的目标,所以采样率是每秒44100样品和层次的数量是65536。在这个层次上,DAC的输出匹配的原始波形声音最本质上是“完美”人类的耳朵。

一件事CD的采样率和精度,还会产生大量的数据。在一张CD,由ADC被存储为数字数字字节,需要2个字节代表65536等级。有两个声音流被记录(一个为每个扬声器的音响系统)。CD可以存储74分钟的音乐,所以数字数据的总量必须存储在CD是:

44100样本/(频道*秒)* 2字节/样本* 2通道* * 60秒/ 74分钟分钟= 783216000字节

这是一个很多字节!许多字节存储在一个廉价的塑料是够生存滥用大多数人把CD是一个不小的任务,尤其是当你考虑到第一个CD出版于1980年。读18新利最新登入CDs是如何工作的完整的故事!

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一些发烧友认为数字录音不足时复制声音准确。他们使用一个错综复杂的语言充满了行话来描述一个音频系统的功能或缺点。大部分的批评声音频率。

人类可以听到声音从20赫兹(Hz) 20赫兹(千赫)[来源:Hyperphysics]。声波的频率对应于我们的感知声音的音高。频率越高,我们听到的音调就越高。

发烧友描述一个音响系统的音质不同频率通过使用条款完整的,温暖的和艾里。一个完整或温暖的声音来自一个系统,再现了低频。一个空灵的声音意味着音乐复制给听众留下了这样的印象:仪器在宽敞的环境中,通常是指声音的高频范围。

有些发烧友说黑胶唱片低频表现更好,这意味着它们提供一个温暖的声音。他们认为,在复制光盘不精确的声音在这个范围内。其他人坚持认为没有可检测的区别一个精心制作的数码文件和一个未损坏的黑胶唱片。

一个唱片爱好者可能会指出你的音响系统将听音乐时最重要的因素,而不是媒体。但假设你整合一个真正强大的系统,可以处理两个模拟和数字格式,购物时应该选择哪种格式的新专辑吗?

这取决于录音的方法。如果录音艺术家使用一个模拟格式创建主记录,发烧友认为模拟复制的音乐是最好的。因为不会有需要进行声音从模拟到数字的转换。的副本应准确表示原来的轨道。

但如果艺术家使用数字录音,那么最好去买专辑CD。为了按唱片专辑从数字录音,音频工程师必须首先将音乐从数字信号转换为模拟声波。任何时候工程师必须记录从一种格式转换为另一个,有可能质量会受到影响。

最后,音乐的感知质量有点主观。两人站在同一个房间听同样的音乐可能有不同意见的质量记录。人们形容音乐,温暖又轻盈,而另一方可能会说这是严厉而平的。可以发生的听众是否使用数字或模拟媒体。

所以底线:哪个更好?经过研究和对自己小时的听音乐,我们想出一个答案。我们要叫这个领带。